Fyzika - Physics - Physik

1. Fyzika - Physics - Physik

Věda o vývoji jednoduchých systémů
v přírodě a vesmíru

2. Metody práce fyziky

experiment
analýza výsledků
zobecňování výsledků
formulace zákonů
matematické modely a
teorie
• testování teorií
• studium vnitřní
konzistence teorií
• tvorba nových teorií

3. Kategorie

Fyzikální redukce (zjednodušení)
fundamentálních filosofických pojmů
• Prostor
• Čas
• hmotnost (hmota)

4. Fyzikální zákon

• formulace (obvykle matematická)
• omezení na jev, útvar, podmínky, čas, atd.
Příklad - Newtonův gravitační zákon
jeho platnost se vztahuje na útvary s
klidovou hmotností, které je možné nahradit
hmotným bodem

5. Základní předpoklad

Příčinnost (kauzalita) - opakovatelnost dějů
determinace (určenost)
stochasticita (náhodnost)

6. Základní aplikace

• Měření veličin
• Výpočet hodnot

7. Fyzikální veličina: x

• typ
• hodnota (y): {x}
• jednotka: [x]
Zápis veličiny:
x = {x}. [x]
typ: skalár
vektor
tenzor
Zápis fyzikální rovnice:
s = v.t (symbolický tvar)
{s} = {v}.{t}
(bezrozměrný tvar)
[s] = [v]. [t]
(jednotkový tvar)

8. Soustava jednotek

Soustava SI:
metr,
kilogram,
sekunda,
Ampér,
K
mol
cd (kandela)
Násobky jednotek
G giga
109
M mega 106
k kilo
103
m mili
10-3
µ mikro 10-6
n nano 10-9
p piko
10-12

9. Soustava SI - homogenní soustava jednotek důležité pro jednotkové vyjádření rovnic

• Dimenze (jednotka) levé strany je rovna
dimenzi pravé strany
• dimenze součtu je rovna dimenzi sčítance
• dimenze součinu je roven součinu dimenzí
násobitelů
• argument transcendentní funkce je 1 (t.zn.,
že je bezrozměrný)
• transcendentní funkce je bezrozměrná

10. Měření (určování hodnoty fyzikální veličiny)

Hodnota fyzikální veličiny systému je dána
změnou stavu měřidla po interakci se systémem

11. Chyby ==> nejistota

Chyby ==> nejistota
• Systematické - chybná metoda
chybný postup
chybná aparatura (měřidlo)
• Náhodné
subjektivní
objektivní
veličina = (nejpravděpodobnější hodnota ±
standardní nejistota).jednotka

12. Gaussovo rozdělení

w( x)
1
( x x ) 2 / 2 2
e
2
Hustota pravděpodobnosti pro střední hodnotu měřené
veličiny 10
8
1.
2.
Střední hodnota = aritmetický
průměr naměřených veličin 6
směrodatná odchylka (SD)
n 1
xi x 2
n 1
SD=0.05
SD=0.1
SD=0.2
SD=0.3
4
2
0
9.5
10
Měřená hodnota
10.5